【正文】 g system that can switch power supplying patternBy using digital voltmeter and digital ammeter measuring system to realize a switchable dual power that could supply power for digital voltmeter and digital ammeter. One mode supplies power for AC 220V, another supplies power for Scene plementary system (directcurrent output).⑷ datacollecting system that can switch power supplying patternTurning the voltage and current of wind and solar plementary system into electric signal of 05V by voltage transducer and current transducer and inputting them into data acquisition board to collect data. Realizing switchable dual power source to supply power for voltage transducer and current transducer. One mode supplies power for AC 220V, another supplies power for wind and solar plementary system (directcurrent output).Keywords: wind and solar system, measuring, data collecting, power generation目 錄第1章 緒論 1 1 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)介紹 1 1 2 2 3第2章 數(shù)字系統(tǒng)測(cè)量原理 5 5 5 6 6 7“V/T”積分型DVM 8“V/F”積分型DVM 9 10第3章 風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 12 12 12 13 13 14 LM7805三端穩(wěn)壓器 14 AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V作為供電電源 15 LM2576開(kāi)關(guān)型降壓穩(wěn)壓器 17 18 21第4章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 23 23 25 26 33 LM7812三端穩(wěn)壓器 34 AC 220V轉(zhuǎn)換DC 12V作為供電電源 35 36 36第5章 總結(jié)與展望 39 39 40參考文獻(xiàn) 41致謝 42畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 43第1章 緒論近幾年，我國(guó)的風(fēng)能、太陽(yáng)能應(yīng)用有了很大的發(fā)展，但在能源結(jié)構(gòu)中的比例仍然比較低。⑷可切換供電方式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：通過(guò)直流電壓器和直流電流變送器將風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓和發(fā)電電流轉(zhuǎn)換為05V電信號(hào)輸入數(shù)據(jù)采集卡，進(jìn)行采集數(shù)據(jù)。主要有如下工作⑴AC 220V轉(zhuǎn)DC5V，DC12V：用LM78XX系列單端穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)輸入電壓為AC 220V，輸出電壓為DC 12V和DC 15V穩(wěn)壓電路，為電流表、電壓表和電壓變送器、電流變送器供電。[4] [J]，大眾用電,2006(3)：2122.[5] [D]，合肥：合肥工業(yè)大學(xué),2006。同時(shí)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓和發(fā)電電流經(jīng)行采集輸入計(jì)算機(jī)，為之后分析處理做準(zhǔn)備。 主要技術(shù)指標(biāo)輸入電壓輸入電流測(cè)量系統(tǒng)DC 060VDC 020A數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DC 060VDC 020A 進(jìn)度和要求第12周英文翻譯；第3周查閱參考資料并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；第45周了解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；第67周設(shè)計(jì)數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)電路圖；第89周購(gòu)買(mǎi)相關(guān)元器件，搭建設(shè)計(jì)好的數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)電路；第10周查找與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的知識(shí)；第1112周設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路圖；第1315周購(gòu)買(mǎi)相關(guān)元器件，搭建設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)電路；第16周撰寫(xiě)論文；第17周制作PPT，準(zhǔn)備答辯； 主要參考書(shū)及參考資料[1] 黃毅城，大力發(fā)展風(fēng)電[J]，電網(wǎng)與清潔能源，2008,24（）：12.[2] 王治新、劉力群、張華強(qiáng)，風(fēng)光互補(bǔ)技術(shù)及應(yīng)用新進(jìn)展[J]，電網(wǎng)與清潔能源，2008，24（）。[6] 普子恒、倪浩、黃楊玨，淺析風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)及其應(yīng)用前景，科研探索與知識(shí)創(chuàng)新.[7] 古天祥、王厚軍、[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.[8] [9]LM7805中文資料[10]LM2576中文資料[11] 張永良，[J].2005(6)，118119 [12] [13]LM7812中文資料學(xué)生 指導(dǎo)教師 系主任 45摘要風(fēng)能和太陽(yáng)能作為一種清潔的可再生能源，是新能源開(kāi)發(fā)和利用的主要對(duì)象，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)就是綜合利用風(fēng)能太陽(yáng)能的設(shè)備。⑵DC 60V轉(zhuǎn)DC5V，DC12V：用LM2576開(kāi)關(guān)型降壓穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)輸入電壓 DC 60V，輸出電壓為DC 12V和DC 15V電路，為電流表、電壓表和電壓變送器、電流變送器供電。同時(shí)實(shí)現(xiàn)可切換的雙電源為直流電壓變送器和直流電流變送器供電。我國(guó)的風(fēng)能資源豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)，,[1]。在我國(guó)，太陽(yáng)能資源較豐富地區(qū)達(dá)到了國(guó)土面積的67%，可利用年平均日照小時(shí)達(dá)2000h以上，年日照強(qiáng)度達(dá)到，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤。作為能源消費(fèi)大國(guó)，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，以風(fēng)能、太陽(yáng)能為主的新能源的開(kāi)發(fā)和利用將是我國(guó)解決能源危機(jī)和減少污染物排放的有效手段。夜間和陰雨天無(wú)太陽(yáng)時(shí)由風(fēng)能發(fā)電，晴天由太陽(yáng)能發(fā)電，在既有風(fēng)又有太陽(yáng)的情況下兩者同時(shí)發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)了全天候的發(fā)電功能，比單用風(fēng)機(jī)和太陽(yáng)能更經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、使用。⑴ 光電系統(tǒng)是利用光電板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，然后通過(guò)控制器對(duì)蓄電池充電，最后通過(guò)逆變器對(duì)用電負(fù)荷供電的一套系統(tǒng)。缺點(diǎn)是小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)可靠性低。⑸ 風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的最大障礙是小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可靠性、效率問(wèn)題。 圖12a 風(fēng)光互補(bǔ)路燈 圖12b 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電基于前面對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的初步介紹，可以知道雖然有風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)諸多優(yōu)點(diǎn)，但是發(fā)電量不穩(wěn)定的是其最大的缺陷，嚴(yán)重影響了風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用普及。⑶電流變送器和電壓變送器的額定工作電壓為DC 12V，用LM7812三段穩(wěn)壓器和AC 220V轉(zhuǎn)15V的變壓器設(shè)計(jì)了一個(gè)將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 12V輸出供電的電路。因此，用電壓變送器將060V發(fā)電電壓線性轉(zhuǎn)換為05V的輸入信號(hào)，輸入數(shù)據(jù)采集卡的一個(gè)DA通道；用電流變送器將020A的發(fā)電電流線性轉(zhuǎn)換為05V的輸入信號(hào)，輸入數(shù)據(jù)采集卡的另一個(gè)DA通道。從狹義上講，電子測(cè)量則是利用電子技術(shù)對(duì)電子學(xué)中有關(guān)的電量所進(jìn)行的測(cè)量[7]。圖21 數(shù)字系統(tǒng)構(gòu)成圖①輸入電路輸入電路的任務(wù)是將各種外部信號(hào)變成數(shù)字電路能夠接受和處理的數(shù)字信號(hào)。③子系統(tǒng)子系統(tǒng)是對(duì)二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算以及信號(hào)傳輸?shù)裙δ艿碾娐访總€(gè)子系統(tǒng)完成一項(xiàng)相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)，即某種局部工作。數(shù)字電壓表（DVM）是隨著數(shù)字技術(shù)發(fā)展起來(lái)的精確、靈活多用的電子儀器。分類(lèi)（根據(jù)A/D工作原理）：①比較型A/D轉(zhuǎn)換器直接轉(zhuǎn)換式，它將輸入模擬電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較來(lái)轉(zhuǎn)換。圖23原理框圖基準(zhǔn)源：做砝碼電壓Us的機(jī)內(nèi)參考，D/A：將寄存器送到二進(jìn)制碼在基準(zhǔn)作用下產(chǎn)生步進(jìn)砝碼電壓Us（8步進(jìn)，即8421碼）。圖24a“V/T”積分型原理圖圖24b “V/T”積分型原理圖工作原理：①備階段（t0—t1）：邏輯控制電路使電子開(kāi)關(guān)的S4閉合，積分器輸出為零。U02=U0m+1RCt2t3+Usdt (23)當(dāng)t=t3時(shí)，反向積分輸出電壓為零，器計(jì)數(shù)結(jié)果存入寄存器中。如此往復(fù)，振蕩不止。Uc；輸出電壓U0。Uc方波發(fā)生器：由時(shí)鐘脈沖經(jīng)分頻控制，周期為工頻周期的整數(shù)倍，以提高抗干擾能力；幅值滿足Uc︱Uxmax︱+︱Ur︱,以保證節(jié)拍方波對(duì)調(diào)寬周期的控制，兵士系統(tǒng)穩(wěn)定性和比較器不靈敏區(qū)影響減小。因此數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：測(cè)量部分和供電部分。通過(guò)外部的鍵盤(pán)，可以手動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位控制和檔位選擇，不同的檔位決定不同的電壓輸入范圍，在程序中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換?；倦娐穲D如下圖所示：圖33 電流表原理圖試驗(yàn)中，我們所建立的光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓為060V，發(fā)電電流為020A，根據(jù)要求，所選取的電流表信息如下：表32 電流表生產(chǎn)廠家型號(hào)電源規(guī)格蘇菲爾儀器SF5135V5VDC 20A/75mV圖34 數(shù)字電流表選擇與電流表表頭相對(duì)應(yīng)的分流器，其規(guī)格為 DC 20A/75mV。但考慮到風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作的場(chǎng)所，有的地方缺少市電的、人煙稀少的地方，所以把AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V就行不通了。 LM7805三端穩(wěn)壓器LM7805 系列3端正穩(wěn)壓電路,一般使用的是TO220 封裝，能提供DC 5V固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。圖35a LM7805外形及引腳排列 圖35b LM7805功能框圖 AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V作為供電電源工作原理如下圖：圖36 AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V作為供電電源工作原理圖從圖37的電路圖看，220V的交流電通過(guò)一個(gè)220V轉(zhuǎn)9V的變壓器，轉(zhuǎn)變?yōu)?V的交流電。變壓器輸出端的9V電壓經(jīng)橋式整流并電容濾波，在電容C1兩端大約會(huì)有11V多一點(diǎn)的電壓，假如從電容兩端直接接一個(gè)負(fù)載，當(dāng)負(fù)載變化或交流電源有少許波動(dòng)都會(huì)使C1兩端的電壓發(fā)生較大幅度的變化，因此要得到一個(gè)比較穩(wěn)定的電壓，在這里接一個(gè)三端穩(wěn)壓器的元件。三端穩(wěn)壓器后面即一個(gè)105電容（1μF），這個(gè)電容具有濾波和阻尼的作用。 LM2576開(kāi)關(guān)型降壓穩(wěn)壓器LM2576系列的穩(wěn)壓器是是單片集成電路，能提供降壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器（buck）的各種功能，能驅(qū)動(dòng)3A的負(fù)載，有優(yōu)異的線性和負(fù)載調(diào)整能力。4%誤差，以及振蕩器頻率的177。圖39a LM2576外形及引腳排列圖39b LM2756內(nèi)部電路圖工作原理如下圖：圖310風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電